导读:本文包含了时域物理光学论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:粗糙面,目标,复合散射,时域有限差分法
时域物理光学论文文献综述
李科[1]（2018）在《时域有限差分法和物理光学法在粗糙面与目标复合电磁散射中的应用》一文中研究指出本论文围绕粗糙面与目标复合电磁散射开展研究,具体采用时域有限差分法(FDTD)和物理光学法(PO)两种方法。时域有限差分法是一种时域低频数值方法,它通过电场和磁场在空间和时间的差分递推模拟电磁波传播以及电磁波与物质的相互作用,因而不需要求解格林函数和矩阵方程,其操作方法简单灵活,优点是可以处理结构及媒质组成较为复杂的模型并且计算精度很高,但是计算速度较慢,并且对计算机内存消耗很大,很难满足快速高效求解电大尺寸问题的需求。物理光学法是一种频域高频近似方法,它根据几何光学近似计算散射体上的表面感应电流,将散射场表示为该感应电流的积分,其物理概念清晰且易于编程实现,优点是对计算机资源消耗少可以快速解决电大尺寸问题,但是其在大角度散射区域得到的结果不准确。本文根据两种方法的优缺点,将时域有限差分法应用到双负材料涂覆目标与粗糙面的复合电磁散射中,将物理光学法应用到目标与大尺寸粗糙面的复合电磁散射中。论文主要工作包含以下几个部分:一.借助Drude色散模型,通过引入辅助极化电磁流密度的方式重构了双负材料模型中的麦克斯韦方程组,利用FDTD方法模拟了电磁波在一维和二维双负材料中的传播特性,并利用FDTD计算了二维涂覆双负材料目标的雷达散射截面(RCS),计算结果表明双负材料涂层可以有效地减小目标雷达散射截面。首次将双负材料涂覆目标与随机粗糙面相结合,研究了一维粗糙面与涂覆双负材料目标的复合散射特性,并通过详细分析不同双负材料涂层等离子体频率、等离子体碰撞频率以及厚度对复合散射系数的影响,讨论了双负材料媒质的隐身机理。二.将PO与PO结合提出了PO-PO算法。该算法将PO方法分别应用到目标和粗糙面上,结合多路径思想和惠更斯原理通过迭代的方式求解粗糙面与目标之间的耦合场。利用该方法求解了一维粗糙面与二维目标的复合散射,并与传统矩量法(MoM)结果进行了对比验证。结果发现,虽然该算法是高频近似方法之间的结合,但是精度依然很高,适合于计算电大尺寸模型。另外研究了粗糙面参数、目标参数、入射波参数等对散射系数的影响,计算了时变动态海面上方高速飞行导弹目标的多普勒谱,并详细分析了海面风速、入射角度、飞行目标高度以及耦合效应对多普勒谱的影响。叁.针对PO-PO方法中PO计算大粗糙度粗糙面上的一次电磁流不够准确的问题,采用更为准确的积分方程方法(IEM)计算了大粗糙度粗糙面的电磁散射,并进一步将IEM和PO结合,推导了IEM-PO混合方法。利用该方法计算了高海情下一维粗糙海面以及大粗糙度下一维粗糙地面与上方目标的双站雷达散射系数,并与MoM的结果进行了对比,结果表明两种方法在中小角度内具有很好的一致性,并进一步讨论了不同风速、不同入射角以及不同目标尺寸等参数对散射系数的影响。四.在PO-PO和IEM方法的启发下,提出了一种在粗糙面上下方表面都进行迭代的双迭代物理光学法(BIPO)。该方法根据边界条件将粗糙面上方的等效电磁流引入到粗糙面下方,当粗糙面上下方都有目标存在时,通过上下方同时迭代的方式计算粗糙面和目标上的表面电磁流。经过验证,基于该双迭代机理的BIPO相较于PO-PO的应用范围大大扩展,可以计算粗糙面中半掩埋目标模型、分层粗糙面与目标的复合模型以及分层粗糙面模型,利用该方法计算了一维海面上不同漂浮二维模型和两层地面上方二维目标模型的复合散射系数,详细分析了目标类型、尺寸、粗糙面粗糙度等参数对雷达散射系数的影响。五.将二维空间中的PO-PO方法扩展至叁维空间,推导了PO-PO方法计算叁维目标和二维粗糙面复合散射系数的公式。利用PO-PO方法计算了二维粗糙面上方叁维目标的差场散射系数,并将涂覆目标建模成分层模型,计算了粗糙面上方涂覆目标的差场散射系数,通过与商业软件和其他数值算法的对比,验证了其正确性。本文还利用该方法计算了叁维分层粗糙面的散射,分析了不同粗糙面参数对归一化雷达散射系数的影响。针对PO-PO在迭代计算中的时间高消耗问题,采用基于OpenMP的多核并行高性能计算,加速了耦合感应电磁流的计算,测试结果表明,基于OpenMP的并行代码能有效减少计算时间。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-09-01）
汪海波,黄文华,姜悦[2]（2018）在《时域物理光学法计算目标的微波短脉冲散射》一文中研究指出目标的短脉冲散射问题本质上是其宽带散射特性,从时域上获取短脉冲散射问题更为直接。时域物理光学方法具有计算速度快、物理近似意义清晰明确等特点,可直接计算电大尺寸目标的微波短脉冲散射的时域波形。介绍了时域物理光学的理论公式,通过叁角型网格剖分建立目标模型,引入Radon变换计算目标的"冲击响应",利用卷积计算获得目标的微波短脉冲散射时域波形。通过仿真算例进行验证,计算双导体球模型散射回波验证了该方法的可行性;计算大飞机的微波短脉冲散射波形展示了该方法处理电大尺寸问题的能力。用该方法计算的目标短脉冲散射回波波形可直接作为信号处理研究的输入。(本文来源于《微波学报》期刊2018年01期）
郭广滨,郭立新[3]（2017）在《时域物理光学后向散射近场线积分表达式》一文中研究指出提出了一种计算偶极子源照射时理想导体平板后向散射近场的时域物理光学(Time-Domain Physical-Optics,TDPO)线积分表达式.利用并矢分析中的面梯度定理和面散度定理,将TDPO面积分表达式化为线积分表达式.该表达式消除了积分中的奇异性,适用于偶极子天线处在任意位置处的情形.计算了导体平板和复杂目标的瞬态后向散射场,与其他方法结果吻合良好.数值结果表明,该方法在保证计算精度的前提下,可以大大提高计算效率.(本文来源于《电波科学学报》期刊2017年04期）
赵伟[4]（2017）在《基于时域物理光学的SAR成像》一文中研究指出本文系统深入地研究了时域高频电磁散射特性算法研究,SAR回波模拟与SAR成像算法的相关内容,实现了典型目标的SAR回波仿真和图像模拟。本文的主要工作和贡献如下:1首先介绍了常规TDPO求解:从电磁目标建模,激励源选择,遮挡判断,时间间隔采样的选择到时域物理光学公式推导。因为常规求解TDPO耗时长,效率低,所以研究基于Radon的TDPO求积分和基于曲面积分的TDPO,又提出了一种新型的时域物理光学。为了改进TDPO的精度,又研究并推导了时域等效电磁流法,也因为计算缓慢,研究了基于Radon的TDEEC。最后,根据已经发展并在计算电磁得到应用的并行模型,提出了一种新型的并行模型用来加速TDPO和TDEEC。2介绍了SAR的基本原理和概念,SAR回波模拟,叁种频域SAR成像算法与一种时域SAR成像算法。最后用点目标的SAR图像仿真做算法验证。3研究了典型目标的SAR成像仿真。首先研究了多散射中心理论,散射系数与雷达散射横截面积的关系。然后结合频域电磁散射表达式,根据距离多普勒算法的流程,推导出典型目标的完整频域雷达回波信号模型,其次,研究了典型目标的时域完整雷达回波信号模型,该模型是时域电磁散射场与点目标时域SAR回波信号进行卷积运算直接成像,得到了典型目标的SAR成像图像。最后,用GPU加速典型目标的频域回波模型和时域回波模型。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2017-06-01）
武光辉,童创明,李西敏,苏文然,肖军[5]（2016）在《基于时域物理光学法的涂覆目标瞬态散射分析》一文中研究指出为了对涂覆雷达吸波材料(RAM)的电大尺寸目标的时域瞬态散射特性和宽带RCS进行快速计算,以满足工程上对目标电磁散射特性的计算向宽频带、向时域靠拢的需求。通过引入阻抗边界条件(IBC),计算了涂覆RAM目标表面的等效反射系数,将等效反射系数代入频域物理光学法(PO)的表达式,并进行逆傅里叶变换(IFT),推导出了适用于涂覆RAM的目标的时域物理光学法(TDPO)积分表达式。使用OpenGL控制图形处理器(GPU)来对目标的面元模型进行消隐处理,提高了运算速度。最后通过两个仿真算例,对TDPO与频域PO计算所得的时域瞬态响应和宽带RCS进行对比,验证了TDPO计算结果与频域PO计算结果具有同等精度。(本文来源于《微波学报》期刊2016年05期）
赵鹏[6]（2014）在《基于时域物理光学方法的半空间上方目标散射研究》一文中研究指出目标电磁散射特性研究对于目标的探测与识别具有重要意义。一般来说,目标散射特性的研究主要有实验研究和仿真研究两种类型。实验研究最为根本,然而需要耗费大量的人力、物力和财力。同时,在有些情形下很难进行实验测量。仿真方法主要有解析法、数值法和高频近似方法。对于电大尺寸相对比较简单的目标,常常采用高频近似的方法。以往对目标特性的研究,比较多的集中在自由空间的情形。然而,在现代战争的条件下,突防的飞机、导弹等往往掠地、海面飞行。这时,半空间的影响不能忽略。同时,在天基雷达的情形,地面或海面的影响也必须要考虑。通常情况下,半空间上方目标电磁散射的计算涉及半空间或分层半空间格林函数。相关格林函数的计算包含复杂的Sommerfeld谱域积分,该积分由于被积函数的强烈振荡导致积分很难计算。在下半空间为多层介质的情形,格林函数更为复杂,现有文献中最多看到四层介质情形下的格林函数的解析式。这些复杂的解析式在实际工程应用中由于数学艰深往往会带来许多不便。本文采用时域物理光学方法处理半空间上方目标的电磁散射问题。物理光学算法由于采用局部场原理不考虑目标各部位间的电磁互耦关系,具有未知数少、简单和计算速度快等优点。在半空间情形,入射到目标上的照射波包括直接入射波和界面反射波。其中反射波可以通过正、反傅里叶变换结合菲涅尔公式获得。相比于自由空间的情形,面元的消隐也需要重新考虑。当在双向入射波的激励下计算出目标表面的感应电流后,就可以将目标的散射等效为半空间上方电、磁偶极子的辐射问题。半空间上方偶极子的辐射本文采用互易定理得到的结果,该结果忽略表面波和侧面波的部分,只考虑直达波和反射波。在目标离界面1~2个波长以上,观察点远离界面时是对格林函数的良好近似。分别建立了半空间上方球、平板、圆柱的模型进行研究与计算,计算了半空间上方目标时域远区场响应与自由空间时域物理光学法结果进行了比较。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2014-12-01）
关莹,龚书喜,张帅,洪涛[7]（2011）在《时域物理光学法分析均匀介质目标的瞬态散射》一文中研究指出提出将时域物理光学法(TDPO)应用于计算电大均匀介质目标的时域散射场。将菲涅尔反射系数应用到频域物理光学近似中,由逆傅里叶变换推导出介质TDPO的表达式,从而使TDPO能够分析电大均匀介质目标的瞬态响应。同时给出了叁角面片建模下入射波的遮挡消隐方法。计算了典型目标的瞬态散射响应和宽带雷达散射截面(RCS),与其他方法求得的结果吻合良好,验证了介质TDPO的正确性。(本文来源于《电波科学学报》期刊2011年03期）
时域物理光学论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
目标的短脉冲散射问题本质上是其宽带散射特性,从时域上获取短脉冲散射问题更为直接。时域物理光学方法具有计算速度快、物理近似意义清晰明确等特点,可直接计算电大尺寸目标的微波短脉冲散射的时域波形。介绍了时域物理光学的理论公式,通过叁角型网格剖分建立目标模型,引入Radon变换计算目标的"冲击响应",利用卷积计算获得目标的微波短脉冲散射时域波形。通过仿真算例进行验证,计算双导体球模型散射回波验证了该方法的可行性;计算大飞机的微波短脉冲散射波形展示了该方法处理电大尺寸问题的能力。用该方法计算的目标短脉冲散射回波波形可直接作为信号处理研究的输入。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
时域物理光学论文参考文献
[1].李科.时域有限差分法和物理光学法在粗糙面与目标复合电磁散射中的应用[D].西安电子科技大学.2018
[2].汪海波,黄文华,姜悦.时域物理光学法计算目标的微波短脉冲散射[J].微波学报.2018
[3].郭广滨,郭立新.时域物理光学后向散射近场线积分表达式[J].电波科学学报.2017
[4].赵伟.基于时域物理光学的SAR成像[D].西安电子科技大学.2017
[5].武光辉,童创明,李西敏,苏文然,肖军.基于时域物理光学法的涂覆目标瞬态散射分析[J].微波学报.2016
[6].赵鹏.基于时域物理光学方法的半空间上方目标散射研究[D].西安电子科技大学.2014
[7].关莹,龚书喜,张帅,洪涛.时域物理光学法分析均匀介质目标的瞬态散射[J].电波科学学报.2011